[發明專利]一種新粘結相硬質合金材料的制備方法

有效

• 申請號: 201811105663.4
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109112378B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 江雯倩;曹晨煜
• 申請（專利權）人: 四川煜興新型材料科技有限公司
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C22C1/05;C22C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新粘結相硬質合金材料的制備方法，其特征在于依次包含以下步驟：

（1）五元非晶態粘結相粉末制備：稱取各種原料粉末，按原子百分比Fe:Ni:Co:Cu:Cr =1:1:(0.4-0.6):(0.2-0.4):(0.2-0.4)；將所稱取的原料粉末進行攪拌球磨，球磨轉速500~600r/min，球磨過程中充入2kPa氬氣進行保護，球磨時間4~6h，球磨1h間歇10~15min，球磨結束后經過過濾、干燥、過篩，制備成五元非晶態粘結相粉末；

（2）碳化物-五元非晶態粘結相粉末的混合料制備：按重量百分比稱取碳化物和五元非晶態粘結相粉末，WC占55~97%，TiC占0~15%，TaC占0~5%，NbC占0~5%，非晶態高熵合金粘結相粉末占3~20%；將所稱取的混合粉末進行滾筒式球磨混合，球磨轉速56r/min，球磨時間24-72h，球磨結束前4h向球磨罐中加入混合粉末總重量2%的石蠟作為成型劑，經過過濾、干燥、過篩，制備成碳化物-五元非晶態粘結相粉末的混合料；

（3）生坯制備與脫成型劑處理：在200-300MPa壓力下將碳化物-五元非晶態粘結相的混合料壓制成生坯，生坯在低壓燒結爐中加熱到300~450℃保溫2h，保溫過程中通入流量為40~50L/h的N₂，冷卻后生坯的成型劑被脫除，其粘結相仍保持非晶態；

（4）新粘結相硬質合金制備：將脫除成型的生坯進行微波燒結，升溫速度為30~50℃/min，加熱到1400~1450℃保溫10~30min，燒結結束后通入流量為50~60L/h的Ar氣冷卻；燒結過程中的硬質合金的粘結相從非晶態轉變為晶態，硬質相向粘結相中的擴散得到抑制，粘結相為單相面心立方結構高熵合金。

2.根據權利要求1所述的新粘結相硬質合金材料的制備方法，其進一步的特征在于：

（1）五元非晶態粘結相粉末制備時，球磨介質為無水乙醇，其加量為粘結相粉末總重的15~20%，球磨的球料比為5:1,采用直徑為4mm的WC-Co磨球，球磨結束后采用400目篩網過濾，并在90~105℃下進行干燥，并經過100目過篩；

（2）碳化物-五元非晶態粘結相粉末的混合料制備時，球磨介質為無水乙醇，其加量為粉末總重的20~25%，球磨的球料比為3:1,采用直徑為10mm的WC-Co磨球，球磨結束后采用400目篩網過濾，并在90~105℃下進行干燥，并經過60目過篩；

（3）生坯制備與脫成型劑處理時，升溫速度為5℃/min，保溫結束關閉后N₂隨爐冷卻；

（4）新粘結相硬質合金制備時，微波燒結的起始真空度為2~5Pa。